Question

14．锌及其氧化物（ZnO，白色，难溶于水，溶于强酸）具有广泛的应用．
（一）锌的广泛应用
（1）锌被称之为“生命元素”．儿童、青少年如果缺锌严重，将会导致食欲不振和智力发育不良．经常吃贝壳类海产品、红色肉类等含锌的食物有利补“锌”．这里的“锌”是指B．
A．单质           B．元素          C．原子         D．分子
（2）锌与铜熔合可形成“黄铜”，它属于A（选填序号）．
A．金属材料      B．无机非金属材料      C．合成材料      D．复合材料
（二）活性ZnO制取的探究
【实验方案】工业上用粗氧化锌（含少量FeO）制取活性氧化锌，其流程如下：

【查阅资料】一些阳离子以氢氧化物形式开始沉淀、完全沉淀时溶液的pH见表．

沉淀物	Fe（OH）3	Zn（OH）2	Fe（OH）2
开始沉淀pH	1.5	6.2	6.3
完全沉淀pH	3.2	8.0	9.7

【问题探究】
（3）“溶解”前将粗氧化锌粉碎成细颗粒，目的是增大接触面积，加快反应速率．
（4）写出在粗ZnO样品中加硫酸发生反应的化学方程式ZnO+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂O（选写一个）．
（5）“溶解”后得到的酸性溶液中含有ZnSO₄、H₂SO₄、FeSO₄．除铁池中加入适量H₂O₂，使Fe²⁺转化为Fe³⁺；为使溶液中Fe³⁺全部转化为Fe（OH）₃，而Zn²⁺不形成Zn（OH）₂，则应加入氨水控制溶液的pH的范围为3.2～6.2．
【组成测定】固体B的组成会影响制得的ZnO的活性．为确定aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O的组成，进行如下实验（假设每步反应、吸收均完全）：

【查阅资料】aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O受热分解生成ZnO、H₂O、CO₂三种产物．
（6）写出装置B中发生反应的化学方程式aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（a+b）ZnO+aCO₂↑+（b+c）H₂O ．
现称取35.9g aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O在B装置中进行完全煅烧，测得装置C和D的质量分别增重7.2g和4.4g．
【实验分析及数据处理】
（7）装置A的作用是除去空气中二氧化碳和水．
（8）根据上述数据，则生成ZnO的质量为24.3 g；a：b：c=1：2：2．
（9）若没有E装置，则测得的a值偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）经常吃贝壳类海产品、红色肉类等含锌的食物有利补“锌”．这里的“锌”是指锌元素；
（2）材料包括金属材料、无机非金属材料、合成材料、复合材料等；
（3）反应物接触面积越大，反应速率越快；
（4）氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水；
（5）根据提供的信息可以判断相关方面的问题；
（6）根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
（7）装置A的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳；
（8）根据上述数据，可以进行相关方面的计算；
（9）若没有E装置，空气中的水蒸气和二氧化碳会进入D装置中．

解答 解：（1）经常吃贝壳类海产品、红色肉类等含锌的食物有利补“锌”．这里的“锌”是指锌元素．
故选：B．
（2）锌与铜熔合可形成“黄铜”，黄铜是合金，属于金属材料．
故选：A．
（3）“溶解”前将粗氧化锌粉碎成细颗粒，目的是增大接触面积，加快反应速率．
故填：增大接触面积，加快反应速率．
（4）氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水，反应的化学方程式为：ZnO+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂O，FeO+H₂SO₄═FeSO₄+H₂O．
故填：ZnO+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂O．
（5）“溶解”后得到的酸性溶液中含有ZnSO₄、H₂SO₄、FeSO₄．除铁池中加入适量H₂O₂，使Fe²⁺转化为Fe³⁺；
为使溶液中Fe³⁺全部转化为Fe（OH）₃，而Zn²⁺不形成Zn（OH）₂，则应加入氨水控制溶液的pH的范围为3.2～6.2．
故填：H₂SO₄；3.2～6.2．
（6）装置B中发生反应的化学方程式为：aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（a+b）ZnO+aCO₂↑+（b+c）H₂O．
故填：aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（a+b）ZnO+aCO₂↑+（b+c）H₂O．
（7）装置A的作用是除去空气中二氧化碳和水．
故填：除去空气中二氧化碳和水．
（8）根据上述数据，则生成ZnO的质量为：35.9g-7.2g-4.4g=24.3g；
aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（a+b）ZnO+aCO₂↑+（b+c）H₂O，
                                                  81（a+b）   44a        18（b+c）
                                                     24.3g       4.4g          7.2g
$\frac{81（a+b）}{24.3g}$=$\frac{44a}{4.4g}$=$\frac{18（b+c）}{7.2g}$，
a：b：c=1：2：2，
故填：24.3； 1：2：2．
（9）若没有E装置，空气中的水蒸气和二氧化碳会进入D装置中，会导致计算的二氧化碳质量偏大，从而导致测得的a值偏大．
故填：偏大．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．